Commission indentation

Bureau

Président : Gérard MAUVOISIN
Président adjoint : Stéphane BENAYOUN

Etienne BARTHEL,
Didier CHICOT,
Jean-Pierre GUIN,
Guillaume KERMOUCHE,
Eric LE BOURHIS,
Jean-Luc LOUBET,
Hervé PELLETIER,
Vincent KERYVIN

L’indentation continue ou instrumentée est un test mécanique consistant à imposer l’enfoncement d’un indenteur de géométrie connue dans un matériau à tester. Au cours de l’essai, l’effort et l’enfoncement sont enregistrés simultanément afin de pouvoir tracer la courbe d’indentation représentant l’évolution de l’effort en fonction de l’enfoncement. Cette courbe d’indentation est une véritable signature caractéristique de la résistance mécanique du matériau indenté. La courbe d’indentation peut être analysée pour déterminer la dureté, le module d’élasticité et les paramètres de la loi d’écrouissage du matériau (limite d’élasticité et exposant d’écrouissage pour le cas de la loi de Hollomon) permettant de tracer l’évolution de la contrainte en fonction de la déformation, habituellement obtenue par essai de traction.

Le test d’indentation présente quelques avantages :

  • il ne requiert pas d’éprouvette particulière, une surface plane peut suffire,
  • il ne demande qu’un petit volume de matériau, dépendant de l’échelle de l’essai,
  • il peut être réalisé aux échelles macro, micro et nano métriques.
  • c’est test local : il ne laisse qu’une petite empreinte à la surface du matériau. Si le volume plastifié sous l’indenteur est représentatif du matériau homogène testé, alors un seul test d’indentation est nécessaire. Si le matériau est hétérogène, on peut adapter l’échelle d’étude pour effectuer des tests d’indentation sur chaque « élément de volume de matériau homogène » constituant le matériau étudié
  • Il peut être considéré non destructif, notamment lorsqu’il est pratiqué in-situ.

Contrairement à l’essai de traction, l’essai d’indentation génère un champ de déformation plastique très hétérogène, dont l’évolution ne peut pas être observée expérimentalement car le volume plastifié du matériau testé est confiné sous l’indenteur. L’interprétation des courbes d’indentation n’est pas triviale et fait encore l’objet de nombreuses études.

Activités

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Activités passées

Colloque

INDENTATION 2018 – Colloque indentation 2018, 6ème édition

Le colloque “Indentation 2018” du Groupe Indentation Multi-Echelle (GIME) s’adresse aux scientifiques et aux industriels concernés par des surfaces à l’aide de l’indentation instrumentée à différentes échelles de mesure. Lire plus

 

Contexte et objectifs

Le groupe thématique GIME, Groupe d’indentation multi échelles de la SF2M, fédère la communauté de chercheurs et d’industriels, principalement français, travaillant sur la compréhension et/ou le développement et/ou les applications de l’indentation instrumentée.

La compréhension à pour objectif de mieux appréhender le comportement du couple indenteur-matériau indenté afin d’en proposer la modélisation la plus fiable et complète pour une large gamme de matériaux et de géométries d’indenteurs.

Le développement porte sur l’amélioration des configurations de mesure, sur de nouveaux protocoles d’essais (multiples charges-décharges-recharges, matrice d’essais rapides pour l’obtention de cartographies, …) et de nouveaux algorithmes d’exploitation des données de l’indentation.
La principale application de l’indentation est la caractérisation mécanique des matériaux métalliques ou non métalliques, aux échelles macro, micro ou nanométrique, sur des matériaux massifs ou en feuilles, sur des matériaux homogènes ou hétérogènes, parfois en couches minces.

La macro-indentation, réalisée avec des charges de quelques centaines de Newtons est particulièrement adaptées à la caractérisation des joints soudés, des matériaux traités en surface, des revêtements, des matériaux issus du forgeage, du moulage, de la fabrication additive, etc
La micro indentation utilise des charges de quelques Newton à quelques dizaines de Newton. Elle est particulièrement bien adaptée aux matériaux présentant une microstructure très fine, aux couches minces, …

La nano indentation se pratique à des charges de quelques dizaines ou centaines de milli-Newton, pour des enfoncements de quelques centaines de nanomètres. Elle est bien adaptée pour l’étude de films minces, pour réaliser des matrices de tests d’indentation sur les grains d’une microstructure métallique, …

fonctionnement

La commission Indentation multi-échelle de la SF2M a pour objectif de fédérer et d’animer la communauté des chercheurs et industriels s’intéressant à l’indentation instrumentée. Notre groupe a été lancé en mars 2009 et vise à confronter les pratiques, échanger sur les effets d’échelle, et à renforcer les collaborations. Nous proposons notamment un colloque qui a lieu tous les 2 ans, précédé d’une formation à l’indentation pour les nouveaux utilisateurs.

Par ailleurs, nous éditons « Empreinte », une gazette d’information adressée par voie électronique à tous les membres du groupe GIME. Cette gazette est également publiée sur le site de la commission.